BOH v formulah i shemah-1

50

COOH

никотиновая

β–пиридин-

(vit В5)

карбоновая

N

COOH

изоникоти-

γ–пиридин-

новая

карбоновая

N

б) дикарбоновые

алифатические

HOOC

COOH

оксалил

щавелевая

этандиовая

HOOC

CH2

COOH

малонил

малоновая

пропандиовая-

1,3

HOOC

CH2

CH2

COOH

сукцинил

янтарная

бутандиовая-

1,4

HOOC (CH2)3

COOH

глутарил

глутаровая

пентандиовая-

1,5

HOOC (CH2)4

COOH

адипиноил

адипиновая

гександиовая-

1,6

HC

COOH

малеиноил

малеиновая

(Z)-бутен-

COOH

диовая-1,4

HC

HOOC

CH

фумароил

фумаровая

(Е)-бутен-

диовая-1,4

HC COOH

циклические

COOH

фталевая

бензол-1,2-

COOH

дикарбоновая

COOH

изо-

бензол-1,3-

COOH

фталевая

дикарбоновая

в) трикарбоновые

CH2

COOH

лимонная

2-гидрокси-

HO

пропан-1,2,3-

C

COOH

трикарбоно-

CH2

COOH

вая

51

CH2

COOH

изолимон-

1-гидрокси-

CН

COOH

ная

пропан-1,2,3-

трикарбоно-

HO

CН

COOH

вая

CH2

COOH

цис-

пропен-1,2,3-

C

COOH

аконитовая

трикарбоно-

вая

CН

COOH

Реакционная способность

Реакционные центры

..	р-основный центр

O

R CН C ..	электрофильный центр
O	H
Н
-CН-кислотный центр	ОН-кислотный центр

1. Кислотные свойства

R		COOH	+ Н О				R		COO + Н +О
			2		3

карбоксилатанион

2.Реакции SN. Ацилирующая способность функциональных производных

а) образование сложных эфиров

		O							O
							R		С
				OH
R С			R1						O		R1
		OH
кислота			спирт				сложный эфир

52

Механизм реакции

присоединение

нуклеофила

..

катализ

..

ОН

OH

R

O

+

ОН

R OH

1

Н

R С

1

R СН O+

R С ..

R С

OH

OH

H

OH

OH

кислота

(I)

(II)

отщепление

возврат

уходящей

катализатора

группы

OH

Н2О

ОН

ОН

Н+

O

R СН O

R1

R С

R С

R С

O R

+

O R

O R1

O

1

1

H

H

сложный эфир

(III)

б)

СН2

OH +

R

COOH + Н3РО4

СН2

O

СО

R

СН

OH

R1 + 3 Н2О

+

R

COOH

СН

O

СО

СН2

OH

O

СН2

O

P

OH

глицерин

OH

фосфатидная

кислота

в) образование галогенангидридов

R		COOH	+ РCl	5		R		CO		Cl	+ POCl + НCl
											3

хлорангидрид

г) образование амидов

O

O

to

O

R С

R С

Н

H2N R1

R С

О

R1

2

OH

O

N Н

O

NН R1

3

аммонийная соль

амид карбоновой

карбоновой кислоты

кислоты

53

Ацилирующая способность функциональных производных карбоновых кислот:

уменьшение ацилирующей способности

O					O	O	O	O
R C	R				C	R C	R C	R C
Cl					O	OH	OR	NH2
	R				C
					O
хлорангидрид	ангидрид					карбоновая	сложный	амид
						кислота	эфир

3. Реакции декарбоксилирования а) алифатических монокарбоновых кислот

2

R

COOH

to

R

С

R + СO

+ Н О

катализатор

2

2

O

б) α-дикарбоновых кислот

HOOC

СН

COOH

to

СO2 + СН3СООН

2

малоновая кислота

уксусная кислота

в) α-аминокислот

R

СН

COOH

to

СO2 +

R

СН

NH2

Ва(ОН)2

2

NH2

аминокислота

амин

4. Реакции по СН-кислотному центру

CН -кислотный

центр

СН3

CН2

CН2

COOH

Br2

SN

СН3

CН2

CН

COOH

HBr

Br

бутановая кислота

-бромбутановая кислота

54

5. ГЕТЕРОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Полифункциональные соединения – соединения, в молекулах которых содержатся две и более одинаковые функциональные группы. Гетерофункциональными соединениями называются полифункциональные соединения с различными функциональными группами.

Таблица 16. Полифункциональные соединения

Формула

Название

алифатические

CH2 OH

этиленгликоль

CH2OH

CH2 OH

глицерин

CH

OH

CH2 OH

O

O

глиоксаль

C C

H

H

HOOC

COOH

щавелевая кислота

HOOC

CH2

COOH

малоновая кислота

HOOC

CH2

CH2

COOH

янтарная кислота

ароматические

OH

пирокатехин

OH

HO

OH

резорцин

HO

OH

гидрохинон

						55
						хинон
O	O
OH						пиррогалол
OH
OH
Таблица 17. Гетерофункциональные соединения
Классы		Функцио-					Формула		Название
соединений		нальные
		группы
амино-		НО–, –NH2			HO	CH2		CH2 NH2	аминоэтанол
спирты
гидрокси-		НО–, –COOH			HO	CH2		COOH	гликолевая
кислоты
		НО–, –COOH			H3C CH COOH				молочная
						OH
		НО–, –COOH				CH2		COOH	лимонная
					HO	C		COOH
						CH2		COOH
		НО–, –COOH			H3C CH2 CH2 COOH				β-гидрокси-
						OH			масляная
		НО–, –COOH			HOOC CH2 CH2 COOH				яблочная
							OH
оксо-		C	O,	COOH	H	C	COOH		глиоксилевая
кислоты
					O
		C	O,	COOH	H3C C		COOH		ПВК (пиро-
						O			виноградная)

					56
	C	O,	COOH	CH3 C		CH2 COOH	β-оксо-
					O		масляная
							(ацето-
							уксусная)
	C	O,	COOH	HOOC		C CH2 COOH	щавелево-
						O	уксусная
							(ЩУК)
	C	O,	COOH	HOOC C (CH2)2 COOH α-кето-
					O		глутаровая
амино-	–NH2, –COOH			H CН COOH			глицин
кислоты					NH2
	–NH2, –COOH			H3C CН COOH			аланин
					NH2
	–NH2, –COOH			NH2 (CH2)3 COOH			γ-амино-
							масляная
	–NH2, –НО,			HO CН2		CН COOH	серин
	–COOH					NH2
	–NH2, –НО,			H3C CН		CН COOH	треонин
	–COOH				OH	NH2
	–NH2, –SН,			HS	CН2	CН COOH	цистеин
	–COOH					NH2
	–NH2, –COOH			S	CН2 CН2 CН COOH		метионин
				CH3		NH2
Реакционная способность гетерофункциональных соедине-
ний
1. Реакции, характерные для α-расположения функций
а) межмолекулярные взаимодействия
-гидроксикислоты:

57

-аминокислоты:

б) расщепление-гидроксикислоты:

						o	, Н2SO4 разб			O
						t
H3C СН COOH								СН3		C +	НСООН
		OH								H
молочная кислота								ацетальдегид			муравьиная
											кислота

-аминокислоты:

						o	, Н2SO4 разб				O
						t
H3C СН COOH								СН3		СН	NH + H C
		NH2									OH
		аланин						имин			муравьиная
											кислота

4. Реакции, характерные для β-расположения функций а) дегидратация β-гидроксикислот

to

СН3

СН

СН2

COOH

СН3

СН

СН

COOH + Н2О

OH

-гидроксимасляная кислота

кротоновая кислота

б) декарбоксилирование β-кетокислот

СН3

С

СН2

COOH

Н2SO4

СН3

С

CH3

+ СO2

O

O

ацетоуксусная кислота

ацетон

58

в) кето-енольная таутомерия β-кетокислот

СН

3

С

СН

2

COOH

СН3

С

СН

COOH

OH

O

ацетоуксусная кислота

ацетоуксусная кислота

(кетоформа)

(енольная форма)

5. Реакции, характерные для γ-расположения функций а) внутримолекулярная дегидратация оксикислот

СН2

СН2

СН2

СН2

to

O + Н2О

СН2

C

O

СН2

C

O H

HO

O

-гидроксимасляная кислота

-бутиролактон

б) внутримолекулярная дегидратация аминокислот

СН2

СН2

СН2

СН2

to

O + Н2О

СН2

C

O

СН2

C

N H

HO

N

H

H

-аминомасляная кислота

-бутиролактам

(пирролидон-2)

Таблица 18. Гетерофункциональные соединения – лекарственные препараты

Формула	Название
	Салицилаты
COOH	салициловая кислота
OH
COOСН 3	метилсалицилат
OH

								59
			COOС 6Н5						фенилсалицилат (салол)
			OH
			COOH						ацетилсалициловая кисло-
									та (аспирин)
			O СО				СН3
					COOH				n-аминосалициловая
									(4-амино-2-
H2N					OH				гидроксибензойная)
									кислота (ПАСК)

Производные п-аминофенола

этиловый эфир H5C2 O NH2 п-аминофенола

(фенетидин)

NH

СО

CH3

п-ацетамидофенол

HO

(парацетамол)

H5C2 O

NH

СО CH3

этиловый эфир

п-ацетамидофенола

(фенацетин)

Производные п-аминобензойной кислоты (ПАБК)

O

этиловый эфир

п-аминобензойной

NH2

C

кислоты (анестезин)

O C2H5

O

β-диэтиламиноэтиловый

NH2

эфир п-аминобензойной

C

O CH2СН2N(C2H5)2.HCl

кислоты (новокаин) гид-

рохлорид